CN204879432U - 一种液化天然气车用气瓶复合支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液化天然气车用气瓶复合支撑结构，包括外胆筒体，所述外胆筒体的两端分别设有相配合的外胆前封头以及外胆后封头，同时所述外胆筒体上还设有内胆筒体，所述内胆筒体的两端也设有相配合的内胆前封头以及内胆后封头，其中，所述外胆后封头上还设有后封头支撑板；所述内胆前封头上设有环形筒体，所述外胆前封头上设有分配器，同时所述环形筒体与所述分配器之间设有前端复合支撑；所述内胆后封头上设有内后支撑轴套，所述后封头支撑板上设有支撑轴套，同时所内后支撑轴套与所述支撑轴套之间设有后端复合支撑。

Description

一种液化天然气车用气瓶复合支撑结构

技术领域

本实用新型涉及一种液化天然气车用气瓶复合支撑结构。

背景技术

液化天然气作为新一代的汽车清洁燃料，具有辛烷值高，燃烧完全，发动机寿命长，污染物排放大大低于燃油汽车，且燃料费用低等优点。近几年，随着LNG工业的快速发展，国内大气污染治理的需求，LNG汽车获得了飞速发展的机会。汽车用液化天然气(LNG)气瓶作为LNG汽车中的关键零部件，受到越来越多的关注。

LNG车用气瓶是一种低温绝热压力容器，其结构为双层气瓶。内胆用来储存低温液态的液化天然气（LNG，-162℃），外胆作为保护层，二者的夹层通过抽真空与包覆绝热材料形成超级绝热系统；内外胆之间的支撑结构作为内胆与外胆及外界环境连接的最主要途径，其形成的接触式传热（即导热）为主要的热量传递方式，传统的金属支撑的导热系数达到15W/(m·k)（以304不锈钢为例），因此通过支撑结构进行的热传导会降低LNG气瓶的无损存储时间。同时气瓶其内部存储的燃料重量及内胆自身重量全部通过前后支撑传递到外胆，在车辆行驶过程中的受到的震动，惯性等等力量都需要牢固的支撑结构承担，同时由于气瓶内胆储存的燃料为低温液体，材料在较大温差下的的热膨胀变化较大，设计时还要考虑低温下材料变形的应力。

所以，研制出一种可以使液化天然气（LNG）车用气瓶（以下简称液化天然气气瓶）在支撑结构的导热性与支撑强度两方面达到合理平衡的车用气瓶复合支撑结构，便成为业内人士亟需解决的问题。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种液化天然气车用气瓶复合支撑结构，能够使液化天然气（LNG）车用气瓶在支撑结构的导热性与支撑强度两方面达到合理平衡。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种液化天然气车用气瓶复合支撑结构，包括外胆筒体，所述外胆筒体的两端分别设有相配合的外胆前封头以及外胆后封头，同时所述外胆筒体上还设有内胆筒体，所述内胆筒体的两端也设有相配合的内胆前封头以及内胆后封头，其中，所述外胆后封头上还设有后封头支撑板；所述内胆前封头上设有环形筒体，所述外胆前封头上设有分配器，同时所述环形筒体与所述分配器之间设有前端复合支撑；所述内胆后封头上设有内后支撑轴套，所述后封头支撑板上设有外后支撑轴套，同时所内后支撑轴套与所述外后支撑轴套之间设有后端复合支撑。

进一步的，所述前端复合支撑一端与所述分配器相连，所述前端复合支撑的另一端与内胆相连。

进一步的，所述后端复合支撑的一端通过所述内后支撑轴套与所述内胆相连，所述后端复合支撑的另一端通过所述外后支撑轴套于所述外胆相连。

进一步的，所述前端复合支撑与所述后端复合支撑均通过定位销固定于所述分配器、环形筒体以及内后支撑轴套、外后支撑轴套内。

进一步的，所述前端复合支撑与后端复合支撑为非金属材料。

本实用新型的有益效果：本实用新型可极大地减少通过前后支撑的热流，使车用液化天然气气瓶中的低温液体燃料能够无损储存更长的时间，在减少天然气气瓶内胆压力持续升高而导致的安全隐患的同时，能够降低由于安全阀频繁开启而泄放燃料造成的经济损失；此复合支撑结构具有优良的力学性能，其抗拉强度、剪切强度及冲击韧性均能满足车用液化天然气气瓶必需的力学性能要求；后端复合支撑结构采用插入式的活动结构，可避免液化天然气气瓶内胆在低温下由于其热膨胀而产生的较大的应力集中，极大地减少安全隐患；采用内插式的结构，可减少焊缝数量，提高支撑强度，结构简单，制造方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的液化天然气车用气瓶复合支撑结构主视剖视结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的前端复合支撑结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例所述的后端复合支撑结构示意图。

图中：

1、外胆前封头2、内胆前封头3、外胆筒体4、内胆筒体5、外胆后封头6、内胆后封头7、后封头支撑板8、分配器9、定位销10、前端复合支撑11、环形筒体12、内后支撑轴套13、后端复合支撑14、外后支撑轴套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，根据本实用新型实施例所述的一种液化天然气车用气瓶复合支撑结构，包括外胆筒体3，所述外胆筒体3的两端分别设有相配合的外胆前封头1以及外胆后封头5，同时所述外胆筒体3上还设有内胆筒体4，所述内胆筒体4的两端也设有相配合的内胆前封头2以及内胆后封头6，其中，所述外胆后封头5上还设有后封头支撑板7；所述内胆前封头2上设有环形筒体11，所述外胆前封头1上设有分配器8，同时所述环形筒体11与所述分配器8之间设有前端复合支撑10；所述内胆后封头6上设有内后支撑轴套12，所述后封头支撑板7上设有外后支撑轴套14，同时所内后支撑轴套12与所述外后支撑轴套14之间设有后端复合支撑13。

在一个实施例中，所述前端复合支撑10一端与所述分配器8相连，所述前端复合支撑10的另一端与内胆相连。

在一个实施例中，所述后端复合支撑13的一端通过所述内后支撑轴套12与所述内胆相连，所述后端复合支撑13的另一端通过所述外后支撑轴套14于所述外胆相连。

在一个实施例中，所述前端复合支撑10与所述后端复合支撑13均通过定位销9固定于所述分配器8、环形筒体11以及内后支撑轴套12、外后支撑轴套14内。

在一个实施例中，所述前端复合支撑10与后端复合支撑13为非金属材料。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，根据本实用新型所述的液化天然气车用气瓶复合支撑结构，将环形筒体11双面焊接于内胆前封头2，并使环形筒体11与内胆前封头2同心；前端复合支撑10插入分配器8内，采用定位销9进行沉孔封焊，封焊数量为3个（每隔120度进行一个封焊）；将前端复合支撑10另一端插入环形筒体11内，采用定位销9进行沉孔封焊，封焊数量为3个（每隔120度进行一个封焊），并形成一个部件；将该部件与内胆筒体4采用焊接进行连接。

后端复合支撑13插入内后支撑轴套12内，采用定位销9进行沉孔封焊，封焊数量为3个（每隔120度进行一个封焊），并形成另一个部件；将该部件与内胆筒体4采用焊接进行连接。

将外后支撑轴套14与后封头支撑板7进行焊接，然后将后封头支撑板7与外胆后封头5进行焊接，最后将外胆后封头5与外胆筒体3进行焊接。

将内胆套装于外胆筒体3内，并使后端复合支撑13插入外后支撑轴套14内，然后提升一定尺寸后使后端复合支撑13悬空；然后将外胆前封头1与外胆筒体3进行焊接。

最后将分配器8与外胆前封头1进行环焊满焊。

其中，前端复合支撑10与后端复合支撑13的非金属材料，要求其在低温（-196度）下有较好的冲击韧性，抗拉强度及抗压强度较高，同时又有较低的热传导系数，包括但不限于环氧树脂玻璃钢。

后端复合支撑13也可采用金属材料，如奥氏体不锈钢，然后后端复合支撑13与外后支撑轴套14之间增加与前端复合支撑10相同的材料，使后端的导热同样也能减小。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，对于高真空绝热的LNG气瓶，传统结构（304不锈钢支撑）通过其支撑结构的热流占总热流的40%左右，而此复合支撑结构的导热系数仅为0.35-0.45W/（m.K）（304不锈钢的导热系数达15W/（m.K）），可极大地减少通过前后支撑的热流，使车用液化天然气气瓶中的低温液体燃料能够无损储存更长的时间，在减少天然气气瓶内胆压力持续升高而导致的安全隐患的同时，能够降低由于安全阀频繁开启而泄放燃料造成的经济损失；此复合支撑结构具有优良的力学性能，其抗拉强度、剪切强度及冲击韧性均能满足车用液化天然气气瓶必需的力学性能要求；后端复合支撑结构采用插入式的活动结构，可避免液化天然气气瓶内胆在低温下由于其热膨胀而产生的较大的应力集中，极大地减少安全隐患；采用内插式的结构，可减少焊缝数量，提高支撑强度，结构简单，制造方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种液化天然气车用气瓶复合支撑结构，其特征在于，包括外胆筒体（3），所述外胆筒体（3）的两端分别设有相配合的外胆前封头（1）以及外胆后封头（5），同时所述外胆筒体（3）上还设有内胆筒体（4），所述内胆筒体（4）的两端也设有相配合的内胆前封头（2）以及内胆后封头（6），其中，所述外胆后封头（5）上还设有后封头支撑板（7）；所述内胆前封头（2）上设有环形筒体（11），所述外胆前封头（1）上设有分配器（8），同时所述环形筒体（11）与所述分配器（8）之间设有前端复合支撑（10）；所述内胆后封头（6）上设有内后支撑轴套（12），所述后封头支撑板（7）上设有外后支撑轴套（14），同时所述内后支撑轴套（12）与所述外后支撑轴套（14）之间设有后端复合支撑（13）。

2.根据权利要求1所述的液化天然气车用气瓶复合支撑结构，其特征在于，所述前端复合支撑（10）一端与所述分配器（8）相连，所述前端复合支撑（10）的另一端与内胆相连。

3.根据权利要求1所述的液化天然气车用气瓶复合支撑结构，其特征在于，所述后端复合支撑（13）的一端通过所述内后支撑轴套（12）与所述内胆相连，所述后端复合支撑（13）的另一端通过所述外后支撑轴套（14）与所述外胆相连。

4.根据权利要求2-3任意一项所述的液化天然气车用气瓶复合支撑结构，其特征在于，所述前端复合支撑（10）与所述后端复合支撑（13）均通过定位销（9）固定于所述分配器（8）、环形筒体（11）以及内后支撑轴套（12）、外后支撑轴套（14）内。

5.根据权利要求1所述的液化天然气车用气瓶复合支撑结构，其特征在于，所述前端复合支撑（10）与后端复合支撑（13）为非金属材料。